文小龍 熊航 趙永剛 丁佳樂 張東明 王震 連婷

摘要：新時期，社會用電需求逐漸增加，電力工程建設數(shù)量和規(guī)模也在逐漸擴大，與此同時，電網(wǎng)復雜性和不確定性加劇，電力調(diào)控難度越來越大。大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)整合集成方面應用優(yōu)勢明顯，其在電力調(diào)控中的應用空間廣闊，因此，對大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應用方式進行詳細探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);電力調(diào)控;應用

一、電力大數(shù)據(jù)的來源及特點

中國電機工程學會信息化專委會在2013年3月發(fā)布了《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，將電力大數(shù)據(jù)的特征概括為3V和3E。3V是指體量大、速度快、類型多;3E是指數(shù)據(jù)即能量、數(shù)據(jù)即交互、數(shù)據(jù)即共情。其中3E的描述具有典型的電力系統(tǒng)特征，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)中的巨大應用價值。數(shù)據(jù)即能量是指通過大數(shù)據(jù)分析能實現(xiàn)節(jié)能，而電力大數(shù)據(jù)應用的過程即是電力數(shù)據(jù)能量釋放的過程;數(shù)據(jù)即交互是指電力大數(shù)據(jù)與其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)相互交互融合，才能發(fā)揮更大價值;數(shù)據(jù)即共情是指電力大數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系各行各業(yè)，只有情系用電客戶，才能滿足客戶需求，以數(shù)據(jù)取勝。電力系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)控等各個環(huán)節(jié)，運行數(shù)據(jù)基數(shù)龐大、增長快速，是典型的大數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)來源主要有：電網(wǎng)運行和設備監(jiān)測數(shù)據(jù)、電力營銷數(shù)據(jù)、電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。電力調(diào)控中心的數(shù)據(jù)主要有：電網(wǎng)一、二次設備的基本參數(shù)數(shù)據(jù)、SCADA所需的基本量測數(shù)據(jù)以及智能告警等各類高級應用所需的離線分析數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)分散在變電站終端、調(diào)控中心各專業(yè)部門，數(shù)據(jù)基數(shù)龐大，采集周期短，對實時性要求較高。

二、電力大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)

在電力大數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)的是對不同數(shù)據(jù)源、特征形式的數(shù)據(jù)進行收集和整理，在對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、加載后，得出全新的數(shù)據(jù)源，然后載對全新的數(shù)據(jù)源進行管理和，并對外提供服務。數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)可以為電力企業(yè)提供新的服務和應用功能。

2.2數(shù)據(jù)分析技術(shù)

在電力大數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)分析技術(shù)有很多種，包括機器學習技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等等，通過數(shù)據(jù)分析，可以提取大數(shù)據(jù)中的有用信息。機器學習技術(shù)是人工智能的核心，其能夠改善計算機系統(tǒng)使用性能，主要被應用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估、電力設備運行狀態(tài)檢測等方面。

2.3數(shù)據(jù)處理技術(shù)

電力數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以分為分布式計算技術(shù)、內(nèi)存計算技術(shù)以及分布式數(shù)據(jù)流處理技術(shù)。其中，分布式計算技術(shù)指的是通過應用網(wǎng)絡技術(shù)，將電力系統(tǒng)中的計算機進行連接，進而形成超級計算機，對大數(shù)據(jù)進行存儲和計算;內(nèi)存計算技術(shù)指的是將已經(jīng)收集到的大數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，然后直接對大數(shù)據(jù)進行計算和分析;分布式數(shù)據(jù)流處理技術(shù)具有實時性、伸縮性和開放性特征，可以對電力系統(tǒng)中的動態(tài)數(shù)據(jù)進行實時處理。

2.4可視化技術(shù)

可視化技術(shù)指的是通過應用圖形化處理技術(shù)，將各類信息以比較容易理解的形式來展現(xiàn)，便于運行管理人員能夠準確掌握各類信息?？梢暬夹g(shù)的應用目標是發(fā)現(xiàn)信息，洞察數(shù)據(jù)，然后再做出決策。通過將可視化技術(shù)應用于電力系統(tǒng)狀態(tài)實施監(jiān)測中，能夠有效提升電力系統(tǒng)自動化水平。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應用

3.1電力大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)應用分析

電力大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面，分別是數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和可視化技術(shù)。數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)的主要作用是對電網(wǎng)運行過程中的各類型數(shù)據(jù)進行收集和管理，最終通過轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)獲取新數(shù)據(jù)源，然后依次為電力調(diào)控提供相應的服務;數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要對電網(wǎng)運行過程中的各項數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，從而得到能夠滿足電力調(diào)控應用的有效信息;數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要將計算機與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)對各項動態(tài)數(shù)據(jù)的及時處理;可視化技術(shù)主要將數(shù)據(jù)以圖形的形式進行處理，從而進行直觀的展示。

3.2大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應用體現(xiàn)

3.2.1對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行智能監(jiān)控

當電網(wǎng)處于運行狀態(tài)時，電力調(diào)控中心能夠通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對電網(wǎng)進行全程的智能監(jiān)控，并且利用數(shù)據(jù)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)對各項數(shù)據(jù)進行在線監(jiān)測，診斷當前電網(wǎng)運行的狀態(tài)。例如采用ETL工具對數(shù)據(jù)進行抽取。ETL工具分為Kettle、Talend和InaplexInaport三種，最常用的Kettle工具，主要利用集群方式對臺機器上進行工作部署，優(yōu)化Postgre等數(shù)據(jù)源，利用Java腳本、SQL語句完成數(shù)據(jù)清洗，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄在電子日志內(nèi)。隨著電力設備的逐漸增多，電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也越來越大，要實現(xiàn)有效的電力調(diào)控，必須促進智能電網(wǎng)實現(xiàn)進一步的跨越式發(fā)展，從而緩解智能監(jiān)控的負擔，提高大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用水平。

3.2.2對電力負荷的情況進行優(yōu)化調(diào)控

隨著社會對用電質(zhì)量需求的不斷提升，新能源逐漸成為電網(wǎng)建設中的重要組成部分，但是與傳統(tǒng)火電的發(fā)電方式不同，新能源發(fā)電一般具有間歇性的特點，例如風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電都依賴于自然環(huán)境，不受人為的控制，將新能源發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電按照一定的比例進行并網(wǎng)建設，無疑對電力系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)控提出更大的挑戰(zhàn)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠根據(jù)電網(wǎng)運行的需求側(cè)可控資源信息制定相應的調(diào)度技術(shù)，從而實現(xiàn)對負荷信息的有效處理。例如利用大數(shù)據(jù)技術(shù)在Hedoop分布式文件系統(tǒng)中構(gòu)建HBase數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的列動態(tài)增加和自動切分，實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的實時讀寫和處理。

3.2.3對電力系統(tǒng)的安全進行智能預警

智能預警是大數(shù)據(jù)技術(shù)應用于電力系統(tǒng)的典型體現(xiàn)。傳統(tǒng)安全預警主要通過評估預案和離線計算的方式對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行預測。從實際的應用情況來看，這種預警方式的效率不足，難以滿足當前電網(wǎng)運行的需求，因此必須利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理。例如采用全網(wǎng)仿真統(tǒng)一計算和數(shù)據(jù)分類儲存處理的技術(shù)，對電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌處理，分析存在異常的數(shù)據(jù)，對故障發(fā)生的區(qū)域進行追蹤，確定準確位置，并生成實時的評估方案，針對性的解決其中存在的故障和矛盾。

四、結(jié)語

綜上所述，在信息技術(shù)發(fā)展日新月異的形勢下，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨并在影響著社會發(fā)展，電力建設管理的自動化和數(shù)字化發(fā)展也迎來了嶄新的局面。大數(shù)據(jù)技術(shù)應用到當前電力調(diào)控工作中對于電網(wǎng)運行質(zhì)量和效率的提升，以及電網(wǎng)運行成本的降低具有重要的意義。

參考文獻：

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[2]中國電機工程學會信息化專業(yè)委員會.中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書[M].北京：中國電力出版社，2013.

（作者單位：國網(wǎng)新疆電力有限公司巴州供電公司）

作者簡介：文小龍（1990.2.4），性別：男;籍貫：重慶;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：助理工程師;研究方向：電力系統(tǒng)。